准分子激光加工表面微观形貌表征及其特征研究

准分子激光加工表面微观形貌表征及其特征研究

刘莹[1]2002年在《准分子激光加工表面微观形貌表征及其特征研究》文中指出在微机电系统(MEMS)中,由于微构件的尺度效应、表面效应和量子效应,使得微观摩擦成为影响微机械运动及其性能的关键,是微机电系统研制中的关键基础问题,而微摩擦行为与表面形貌密切相关。本研究以微机电系统为背景,针对与微摩擦密切相关的表面形貌问题展开实验研究和理论分析。本研究选择微机械构件的高密度能量束微细加工方法中的准分子激光加工方法和常用材料,构造出表面微观形貌,揭示其表面形貌特征和表征方法,以及表面形貌与准分子激光加工工艺之间的相关关系。 本研究对准分子激光微细加工方法及加工工艺进行了开发研究。首次采用紫外波长为248nm的准分子激光对微机械构件常用的陶瓷、硅和金属等材料表面进行了微细加工,构造出准分子激光加工表面微观形貌。 对准分子激光加工表面微观形貌测量和表征方法进行了实验研究。采用接触式和非接触式方法测量准分子激光加工表面微观形貌;对测量数据进行统计参数计算和分析,提出了表征准分子激光加工表面形貌的合理的统计参数。实践表明,对于准分子激光加工表面微观形貌,仍可用常规的表面形貌统计参数来表征。 通过表面微观形貌二维图像的叁维数字化处理,获得了一种表面形貌的直观的表面形貌表征方法,实现了采用原子力显微镜(AFM)和摩擦力显微镜(FFM)等对原子、分子表面形貌测量的类似功能。 在实验研究的基础上,对准分子激光加工表面微观形貌特征与加工工艺相关性进行了系统的研究,建立了表面微观形貌特征与加工工艺参数的相关关系,为准分子激光微细加工工艺参数的选择、表面微观形貌的修饰和微摩擦的控制研究奠定了基础。 从微机械的实际工况出发,设计了模拟实际工作条件的微摩擦测试装置及其测试系统,为建立微摩擦研究的实验手段打下了基础,填补了宏观摩擦和纳米摩擦试验装置——扫描探针显微镜之间的空白。

申雪飞[2]2012年在《激光微加工表面质量改善的工艺实验研究》文中认为本文应用准分子激光器进行微结构加工,用拉曼光谱、红外谱、AFM和叁维形貌分析仪等测试手段分析准分子激光刻蚀聚合物微通道的加工机理,根据激光成形机制,通过多种工艺手段提高激光微加工表面质量,改善表面粗糙度。文中总结了准分子激光与聚合物材料相互作用的特点及理化模型,采用拉曼谱、红外谱、AFM和叁维形貌分析仪等聚合物表面分析工具研究了PMMA和PS在刻蚀前后发生的化学结构的变化;分析探讨了激光微加工聚合物的底面成形机制。研究了准分子激光在PMMA和PI基板上加工微柱情况,建立了准分子激光加工微柱的热累积模型,通过实验分析了材料特性和脉冲数量对微柱加工质量的影响,在较小的加工区域内热累计不能消散得更快是导致微柱结构侧壁倾斜的主要原因。采用准分子激光微加工技术与模塑技术相结合的方法制造微流控芯片。系统研究了准分子激光的能量密度和工作台移动速度对胶层微通道加工质量的影响;测量并分析了激光刻蚀加工出的微流控芯片原型、电铸的反向金属模板和注塑成型后的微流控芯片的轮廓精度和表面粗糙度,上表面尺度偏差不大于2μm,底面粗糙度小于20nm。对注塑出的微流控芯片和激光直写刻蚀的几何结构相同的微流控芯片的流动性能进行比较测试;研究了准分子激光刻蚀玻璃基ITO电极图形,通过确认了玻璃基片的刻蚀阈值,分析了影响准分子激光刻蚀ITO电极图形加工质量的关键因素,采用准分子激光刻蚀技术与湿法腐蚀相结合的方法改善准分子激光加工ITO电极图形的加工质量。采用CO_2激光直写加工技术在PMMA基片表面直写微通道,分析了CO_2激光扫描速度和加工次数对加工质量的影响。分别在表面光滑、表面打毛和表面附着水膜的基片上加工微通道,并对通道的几何尺寸和粗糙度进行比较分析,在两种不同实验条件下加工出水力直径为80μm的微通道,并对微通道的相对粗糙度进行比较研究,发现通过在基片表面附着水膜的方法可以有效地降低相对粗糙度约40%;利用准分子激光辐照抛光和CO_2激光辐照抛光相结合的方法,建立了两种激光的抛光模型,对微通道表面进行抛光实验对比,有效地提高微通道表面质量,使得微通道表面粗糙度Ra为17nm。

李小兵, 刘莹[3]2005年在《不同材料的准分子激光修饰表面形貌的分形表征》文中提出采用准分子激光加工方法,在相同的工艺参数下加工了脆性材料(A l2O3陶瓷)和塑性材料(不锈钢、Q235钢)试件。采用分形理论研究了准分子激光加工的不同材料表面的分形特征,通过结构函数法计算了表面微观形貌的分形维数。结果表明:准分子激光加工的不同材料的表面形貌具有不同的分形特性,在相同的加工条件下A l2O3陶瓷材料表面的分形维数大于不锈钢、Q235钢等塑性材料表面的分形维数,表明脆性材料和塑性材料具有不同的准分子激光加工属性;准分子激光加工表面的分形维数随着激光扫描速度的增大而减小,随放大器电压和脉冲频率的增大而增大,表明可以通过改变加工参数得到不同的分形维数表面。

邱化冬[4]2011年在《基于条码质量的直接标刻激光参量与物理机制的研究》文中进行了进一步梳理直接标刻(Direct Part Marking,DPM)指直接在物体表面标刻机器可识读的代码,激光直接标刻二维条码在应用中最大的挑战是能否连续地产生机器可识读的高质量的二维条码。激光与材料之间复杂的相互作用机制不明,不同的激光参量、材料材质类型等对直接标刻条码等级产生重大影响。目前,国内外对直接标刻激光参量的研究大多将其转化为激光能量或激光功率,虽然具有研究方法直接、简便的特点,却无法指导实际加工和具体参量大小的设定,无法辨识激光参量对条码质量的影响。此外直接标刻条码的识读图像与一般打印条码图像相比,具有图像不规则、光学反差低以及标刻表面高反光等特征,这也限制了直接标识的应用。国外针对直接标刻二维条码的研究已开展,制定了一些标准,如ISO/IEC 16022、ISO/IEC 15415等,而国内的研究却比较少。基于此,本课题从激光直接标刻二维条码的加工和图像处理两个方面入手,以提高条码的标刻质量和条码图像质量为目的,对激光参量、标刻过程的物理机制以及低质量条码的图像处理技术进行相应的研究。本课题在山东省自然科学基金(Q2008G02)和山东大学自主创新基金(2010TS036)资助项目资助下,开展了如下研究工作:首先,从激光标刻二维条码加工方面对激光参量进行了研究。根据Data Matrix条码矩阵码结构,实验研究激光路径与激光线间距两参量,设计了单向光栅式、交叉光栅式和方形螺旋式叁种标刻路径,通过对激光加工表面的粗糙度、符号对比度、对比均衡度进行分析,确定了单向光栅式模块填充激光路径和0.05mm的线间距为较优的选择。为了探明激光电流参量对标刻条码的符号对比度影响的规律,提出了一种基于多元非线性模型显着性检验的方法。通过建立激光电流和线间距两因素与符号对比度的多元非线性逐步回归数学模型,利用模型的显着性检验评估因素对符号对比度的影响,最后得出,随着激光电流的增大激光电流对条码质量衡量指标符号对比度的影响逐渐减小的规律。采用Nd:YAG激光器作为加工源,通过调节搭配激光有效矢量步长、有效矢量步间延时、Q频率和Q释放时间四参量实现3136种不同能量密度激光在铝合金表面标刻二维条码,并使用INTEGRA条码检测仪对标刻条码进行了分级。统计分析条码质量等级分布推得激光铝合金表面标刻条码的最优加工参量组。发现激光参量对条码质量影响的规律以及目前国际标准无法对黑色外观条码评级的原因。其次,研究了激光直接标刻条码微观形貌和生成物对条码质量等级的影响,探讨影响条码质量的深层次原因。将固溶体的概念引入激光标刻过程的物理机制研究中,提出基于材料元素熔点、沸点和比重的标刻物理机制的新理解,并进行了实验验证。采用物理机制新理解分析了铝合金表面直接标刻形成的六种外观及其对条码质量等级的影响。从激光标刻微观形貌方面研究黑白外观截然不同的两种条码,研究激光标刻微观形貌的度量,以及微观形貌与激光参量之间的关系。使用非线性内核在多尺度下对图像进行分层,从而改进了图像差分计盒算法,改进的算法具有较高的稳定性和准确性。将新算法应用于条码微观形貌扫描电镜图像,得出Nd: YAG激光加工的材料微观形貌维度数值,初步得到随着激光能量的增大,分形维度同时增大的规律。最后,以提高低质量条码图像质量为目的,针对激光标刻二维条码图像光学反差低、高反光等特征引入高动态范围图像合成技术。设计出覆盖全部灰度边缘的18阶灰度卡,提出一种基于此灰度卡的单幅图像相机响应曲线标定方法,解决目前相机响应曲线标定算法使用多幅图像和单幅图像灰度区域覆盖不全的问题。采用基于估算图像曝光分区的算法合成高动态范围图像,并将算法应用于激光标刻低质量二维条码图像,从实验结果上看高动态合成图像的灰度边缘比普通图像更加的陡峭,且获得更大的数据变化范围,这对二维条码识别图像的阈值确定和边缘准确定位有较大的意义。低质量二维条码高动态范围图像的色调映射研究中,采用了基于图像分层的各向异性边缘保护的色调映射算法,算法对光照不均和强反射体现出一定的鲁棒性。编写Data Matrix二维条码识别程序,使用高动态范围色调映射图像进行识别实验,实验结果表明借助此项技术提高了激光直接标刻二维条码图像的质量,从而可提高识别率推进激光直接标刻的工业化应用。

王雪[5]2013年在《准分子激光在一些金属表面的改性研究》文中研究表明随着传统行业的技术革新和新兴产业的兴起,各行业倾向于绿色可持续发展,对材料性能提出了更高的要求并逐渐重视金属材料的失效问题。通过激光表面改性处理,改善材料表面耐磨、耐腐蚀等性能,提高材料使用寿命,具有极大的经济效益。本论文选用KrF准分子激光器(波长为248nm,脉宽20ns)对民用不锈钢材料AISI304和航空用高温合金材料GH4169在大气环境下进行表面处理。研究通过改变激光功率密度、激光频率、脉冲次数等实验参数对金属材料表面进行改性。通过金相显微镜、显微硬度测试仪、X射线光电子能谱分析(XPS)进行形貌和性能表征,进而分析材料性能改性机理。研究结果表明:1.在准分子激光对不锈钢表面的改性实验中:在不同的脉冲数目下,不锈钢表面产生了周期性的褶皱结构和密集颗粒形貌,无明显裂痕和气泡等;XPS结果显示,激光处理后在不锈钢表面形成的氧化物主要是铁氧化物和铬氧化物,有效增强了抗腐蚀性;C元素浓度大幅减少,激光表面清洁作用显着;处理区域的硬度由187HV0.3减小至175HV0.3,出现软化效果。2.在准分子激光对高温合金表面的改性实验中:脉冲数为5,工作电压22KV、激光频率10Hz条件下,GH4169表面粗糙度显着降低,准分子激光实现了很好的微抛光效果。我们将其解释为激光作用是热软化和光压平滑的综合作用。本研究对准分子激光对金属材料的改性处理进行了研究,并对相互作用机理给出了解释,优化了处理工艺参数,为准分子激光器的应用研究提供了理论依据。

祁恒[6]2009年在《高聚物基连续流式PCR微流控芯片系统与应用技术研究》文中进行了进一步梳理PCR(聚合酶链式反应)微流控芯片是一种单元反应界面为微米量级的微型化学反应系统,具有线性尺寸小、物理量梯度高、比表面积大和流动状态为低雷诺数层流等特点,可以实现柔性生产、规模放大,以及快速和高通量筛选等功能。PCR微流控芯片将PCR技术与微流控芯片技术有机地结合起来,实现了DNA的体外快速扩增,成为微机电系统(MEMS)技术发展的一个重要研究方向。与常规PCR热循环仪相比,PCR微流控芯片可以缩短反应时间,减少反应试剂消耗量,增强扩增特异性,而且便于与其他分析和检测设备进行集成。为了开发一套实用的PCR微流控芯片系统,本论文对以PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)为基底材料的连续流式PCR微流控芯片系统及其应用技术进行了研究。采用准分子激光和CO2激光直写刻蚀方法在PMMA材料基片表面加工微通道,通过对工艺参数进行分析与控制,分别加工出横截面形状为矩形、半圆形和高斯形的微通道,并利用热压键合方法制作出密闭的连续流式PCR微流控芯片。采用准分子激光直写刻蚀方法加工微通道时,因为准分子激光具有脉冲输出特性,所以在微通道底部存在由于光斑迭加而形成的周期性刻蚀波纹;采用CO_2激光直写刻蚀方法加工微通道时,由于在刻蚀过程中产生的熔融物质重新凝固后又附着在微通道壁上,所以会在微通道表面形成各种不规则的突起物。本论文利用准分子激光辐照的方法,对微通道表面进行抛光处理,提高了表面质量,使得流体能够在微通道中连续地流动,流动时没有气泡产生,显着提高了流动速度的稳定性。此外,准分子激光刻蚀与辐照方法还可以提高PMMA微通道与基片材料表面的亲水性,有利于其在PCR微流控芯片中的应用。为了分析微通道形状与流体在其内部流动状态之间的关系,以及温度变化的影响,本论文基于计算流体力学方法,对流体通过具有不同形状横截面的微通道时的流动状态进行了数值模拟研究。由于微通道尺度小,流速较低,所以流体在微通道内的流动呈层流状态,流速分布不均匀,在微通道中心处的流速最大,这种现象有利于PCR混合液在流动过程中的扩散与混合;微通道横截面形状的不同会导致流体速度场中不同速度的相对分布比例不同;温度变化导致的流体粘度改变,对流体流动状态的影响可以忽略不计;而流体在微通道中的压力降随着流速的增加而增大,随着温度的升高而减小;流体在微通道内的压力降会受到微通道横截面形状的影响,当水力学直径相同时,使用具有较大横截面面积的微通道(高斯形)更有利于降低流动的摩擦阻力,减小压力降,增强流体的流动性和稳定性。本论文对连续流式PCR微流控芯片系统的整体结构进行了改进与完善,设计了竖插式的进样接口,减少了接口处的死体积,减小了因通道尺寸变化造成的流速不稳定;采用新型接口密封形式提高了接口密封材料的使用寿命,延长了芯片的使用时间,稳定了实验条件;对温度控制系统进行参数优化,改善了芯片的温度分布特征,通过添加隔热挡板,增强了不同温区之间的隔热效果;搭建了一套适用于连续流式PCR微流控芯片的简易气动进样装置,该装置没有死体积,减少了样品用量,可以灵活控制PCR混合液在微通道中的流动速度,而且能够实现液滴式的多样品间断进样,有助于实现多样品的连续扩增。最后,本论文利用经过改进后的PMMA基连续流式PCR微流控芯片系统对长度为400bp的DNA模板进行扩增实验,并对扩增参数进行了优化。在扩增时,PCR混合液中应添加一定浓度的PVP(聚乙烯吡咯烷酮)溶液,对PMMA微通道表面进行动态钝化改性处理,以减少PCR混合液中聚合酶在微通道表面的吸附,从而确保扩增反应的顺利进行,但是在本论文中PVP溶液的浓度对钝化效果的影响并不显着;在进行PCR微流控芯片的微通道排布结构设计时,延长预变性通道以及增加变性通道和退火通道的长度,有利于DNA模板的充分变性和退火时引物与模板的完全复性,能够提高扩增效率;合理控制PCR混合液在微通道中的流动速度与温度循环次数,可以获得更好的扩增结果;由于高斯形横截面的微通道内流体速度场分布较差,造成PCR混合液在各阶段反应的时间存在微小差别,所以其扩增效果略差于微通道横截面为矩形和半圆形的PCR微流控芯片,但是扩增结果依然能够满足凝胶电泳的检测要求;使用准分子激光加工出的微通道,其表面的羧基基团数量在微通道刻蚀过程中可能有所增加,使得表面亲水性得到提高,因此与使用CO_2激光直写刻蚀方法加工出的微通道相比,其表面更有利于减少对PCR混合液中聚合酶的吸附,从而获得更好的扩增效果。连续流式PCR微流控芯片系统每次所需的PCR混合液最小用量约为8μL。利用多样品间断进样方法,能够实现多样品的连续扩增,扩增效率较高,结果稳定。该系统还对其它DNA模板(180bp的拟南芥DNA模板与990bp的假单胞菌种DNA模板)实现了扩增,进一步验证了该套系统的可行性与通用性。本论文搭建了一套比较完整的连续流式PCR微流控芯片系统,并对其应用技术进行了研究。将廉价的高聚物材料与快速简便的激光微加工方法应用于PCR微流控芯片的制备,同样能够实现良好的扩增效果,而且能够显着降低实验室的研发成本。该套系统的使用,对于今后PCR微流控芯片的商品化应用与集成化研究有一定的指导和借鉴意义。

刘莹, 陈志新[7]2002年在《准分子激光加工陶瓷表面形貌的分形特性》文中研究表明根据用 Talysurf表面轮廓仪测量准分子激光加工 Al2 O3陶瓷表面轮廓的数据 ,用结构函数法分析了准分子激光加工陶瓷表面 ,采用功率谱法计算了准分子激光加工陶瓷表面轮廓的分形维数 ,并把计算所得的分形维数与其轮廓高度的算术平均值和均方根值进行了比较 ,得出它们之间为非线性关系 ,并拟合出它们的关系式

陈慧斌[8]2017年在《KrF激光辐照SOI热效应及在纳米光波导光整加工中的应用》文中提出绝缘体上硅(Silicon-on-insulator,SOI)材料因在微电子、光电子领域表现出的无与伦比的优势而成为微光机电系统的重要材料之一,其在光通信、光互联计算、数字图像处理以及军事领域具有广阔应用前景。其中,基于SOI材料的纳米光波导利用Si波导层与SiO2限制层大折射率差的优势,具备了较强的局域光场能力,有望成为光量子通信的基本导波元件。目前,实现基于SOI材料器件的批量生产和低成本是先进制造追求的目标。紫外激光对微结构的加工不仅具有高精度、可实现柔性生产等优势,在SOI基光电子器件加工中因具有光斑尺寸小、吸收系数大、加工无需掩膜等优点而获得了广泛应用。特别地,采用紫外激光表面熔凝技术降低纳米光波导侧壁粗糙度,制造超低损耗纳米光波导成为光通信、生化传感、高灵敏探测等诸多领域发展的关键。本文基于激光与物质相互作用基本机理和传热学理论,研究了KrF准分子激光辐照SOI材料的熔融损伤阈值、汽化损伤阈值和温度场分布规律,探讨了KrF准分子激光辐照SOI材料热影响区域较小的特点和在微加工领域的应用,同时对SOI材料的自加热效应进行了分析;在此基础上将KrF准分子激光应用于SOI纳米光波导粗糙侧壁的光整加工,并进行了理论分析和有限元数值模拟,在获得温度场分布规律的基础上,通过控制激光的工艺参数,对波导熔池形貌进行了精确控制,结合波导粗糙侧壁光整加工的相关知识,提出了新的工艺流程,优化了工艺参数。为明确KrF准分子激光辐照下SOI材料温度场演化规律,考虑材料相变潜热和较大范围温度变化对材料参数的影响,在分析激光能量的时间、空间分布的基础上,建立了激光辐照下SOI材料的热响应模型;在不同能量密度激光作用下,得到SOI材料的熔融和汽化损伤阈值分别为0.362 J/cm2、1.285 J/cm2;材料温度的径向分布表明,纳秒激光辐照下的高温区域只存在于激光光斑一定范围内,远离辐照区域温度下降较快;轴向温度分布表明,热量多沉积在表面Si层而SiO2层温度较低,这主要是由SiO2的热导率远远小于表面单晶硅热导率导致的。针对SOI纳米光波导侧壁较大的表面粗糙度引起的光传输散射损耗过大的问题,利用有限元数值模拟了KrF准分子激光对波导侧壁的熔凝光整加工温度场,研究了波导侧壁熔池温度场的演化规律,优化了工艺参数。结果表明,熔池形成于波导上表面与迎光侧壁夹角处;激光入射角度一定时,熔池熔深与平均能量密度正相关;熔池形貌受控于激光入射角度:随着入射角度的减小,熔池形貌由单边U形过渡为单边V形最终呈带钝角单边V形。分析表明,较大激光入射角对应的熔池形貌更有利于波导侧壁的光整加工;据此提出先确定激光入射角度以优化熔池形貌,再选取合适平均能量密度以获得足够熔化深度的工艺方法。本文的研究结果可为紫外激光加工SOI基光电子器件和SOI材料的激光损伤效应提供理论依据,也有助于促进KrF准分子激光在SOI纳米光波导粗糙侧壁光滑化中的进一步发展和应用。

王欣[9]2014年在《激光表面改性核电Zr-1Nb合金的组织与性能研究》文中指出随着我国核电事业的快速发展,对作为核反应堆结构材料的要求越来越高。锆合金作为重要的结构部件和包壳材料,普遍用于核动力反应堆中。采用激光高能束流集中作用在锆合金表面,使得锆合金表面改性以更好应用于实际工况。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、拉曼等手段对锆合金的微观组织形貌、成分及物相进行分析。利用热膨胀仪、探针式表面轮廓仪、高压反应釜来表征锆合金的热膨胀系数、粗糙度、耐蚀性等性能指标。结果表明:用微弧氧化+准分子激光复合处理锆合金可以得到无纵向裂纹的氧化膜。膜的厚度约为6μm,表面平滑、粗糙度低;该复合处理可使微弧氧化工艺得到的m-ZrO2的相对含量显着减少,而t-ZrO2相对增加;复合处理的锆合金比原始样品的热膨胀系数变小;相同工艺参数下,随着功率的提高基本上呈现耐蚀性能先增强后减弱的趋势。最佳工艺参数是单脉冲功率500mJ,脉冲数在2400左右,此工艺参数的样品在360℃、18.6MPa、0.01mol/LLiOH的高压釜中经94天的腐蚀增重为29mg/dm2,优于Zr-1Nb锆合金的43.5mg/dm2。用CO2激光熔凝的手段处理锆合金。Zr-1Nb样品以板条状的α-Zr为主,第二相大量存在于基体中,其中圆球形第二相为Cr0.5Fe1.5Zr,圆棒形第二相为Fe3Zr。激光熔凝样品位错密度比较高。基体相为α-Zr,并有第二相Zr6Fe3O。激光功率在420W到540W,施加激光功率越低,耐蚀性能越强。通过ANSYS软件模拟CO2激光熔凝锆合金板的过程。激光熔凝锆板后,锆板上部为熔凝区,下部为硬化区。熔池随着功率的升高都会有所扩大。激光的快速加热和冷却作用来改善锆板的组织形貌,进而影响其耐蚀性能。

靳京城[10]2014年在《P偏振ArF准分子激光大角度减反射薄膜的研究与制备》文中指出ArF准分子激光由于其光斑的高功率、高均匀性和高稳定性越来越多地应用于半导体曝光、材料微加工及医学手术等领域。ArF准分子激光器不断向着频率更高,功率更大的方向发展。特别是在半导体产业,193nm光刻系统是迄今为止人类所搭建的最为复杂的光学系统之一,随着193nm光刻系统不断向更高的节点迈进,对ArF准分子激光器腔内的薄膜元件的性能及其稳定性的要求愈加苛刻。在ArF准分子激光器中,为了实现极窄的波长输出,需要采用高精度线宽压窄光学模块,该模块中包含了多个用于光斑扩束的色散棱镜。为了获得大倍率光斑扩束,P偏振态ArF准分子激光入射至扩束棱镜斜边表面的入射角通常选定在68o-75o之间。由于大角度入射将引起扩束棱镜斜边表面的菲涅耳反射损耗的剧烈增加。为此,需要在扩束棱镜斜边表面镀制P偏振减反射膜以降低反射损耗。本文针对P偏振光斜入射薄膜系统时的偏振特性进行了理论分析,结合P偏振ArF准分子激光大角度减反射薄膜制备的主要技术难点,采用needle优化算法对其进行了系统的膜系优化设计,并对优化膜系进行了误差评估。深入研究了P偏振大角度减反射薄膜制备工艺优化过程,包括超光滑基底的表征与选取、沉积工艺参数对薄膜材料性能的影响进行了详细的分析与表征。对制备的P偏振大角度减反射薄膜元件进行了相关测试及实验,系统表征了ArF准分子激光大角度减反射薄膜的残余反射率、透过率、角度容差等光谱特征,吸收及散射损耗特性,激光辐照稳定性和时间稳定性等各项性能指标,完备评估了P偏振大角度减反射薄膜的综合质量。在国内首次实现了中心入射角度分别为71o和74o两类P偏振ArF准分子激光大角度减反射薄膜的制备,其性能指标同比达到国际顶级光学薄膜元件公司(美国Acton,日本Sigma等)的报道水平。

参考文献:

[1]. 准分子激光加工表面微观形貌表征及其特征研究[D]. 刘莹. 武汉理工大学. 2002

[2]. 激光微加工表面质量改善的工艺实验研究[D]. 申雪飞. 北京工业大学. 2012

[3]. 不同材料的准分子激光修饰表面形貌的分形表征[J]. 李小兵, 刘莹. 润滑与密封. 2005

[4]. 基于条码质量的直接标刻激光参量与物理机制的研究[D]. 邱化冬. 山东大学. 2011

[5]. 准分子激光在一些金属表面的改性研究[D]. 王雪. 南京航空航天大学. 2013

[6]. 高聚物基连续流式PCR微流控芯片系统与应用技术研究[D]. 祁恒. 北京工业大学. 2009

[7]. 准分子激光加工陶瓷表面形貌的分形特性[J]. 刘莹, 陈志新. 湖北工学院学报. 2002

[8]. KrF激光辐照SOI热效应及在纳米光波导光整加工中的应用[D]. 陈慧斌. 中北大学. 2017

[9]. 激光表面改性核电Zr-1Nb合金的组织与性能研究[D]. 王欣. 北京工业大学. 2014

[10]. P偏振ArF准分子激光大角度减反射薄膜的研究与制备[D]. 靳京城. 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所). 2014

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